Poliester je važan materijal od sintetičkih vlakana, a ključni korak u njegovom proizvodnom procesu je reakcija polikondenzacije. Polikondenzacija je proces u kojem molekule monomera reaguju kako bi formirale polimere i nusproizvode malih molekula (obično vodu ili metanol). Za sintezu poliestera, najčešći monomeri su tereftalna kiselina (PTA) ili dimetil tereftalat (DMT) i etilen glikol (EG).
Koraci reakcije:
- Reakcija transesterifikacije(ako se koristi DMT): Prvo, DMT reaguje sa etilen glikolom u reakciji transesterifikacije da bi se proizveo monomer bis(hidroksietil) tereftalat (BHET) i metanol. Ova reakcija se obično dešava na 200-250 stepenu i zahtijeva katalizator (kao što su jedinjenja antimona).
- Reakcija polikondenzacije: Zatim, BHET prolazi kroz daljnju polikondenzaciju da bi se formirao dugolančani poli(etilen tereftalat) (PET) i voda kao nusproizvod. Ova reakcija se obično odvija na visokoj temperaturi od 250-280 stepena i pod vakuumom ili atmosferom inertnog plina kako bi se uklonila proizvedena voda, pokrećući reakciju prema polimerima veće molekularne težine.
Mehanizam reakcije:
U reakciji polikondenzacije, hidroksilne (-OH) i karboksilne (-COOH) ili estarske (-COOR) grupe podliježu reakcijama dehidracije ili uklanjanja alkohola kako bi se formirale estarske veze (-COO-). Tokom ovog procesa, monomeri se postepeno povezuju u lance, formirajući linearne polimere.
Kontrola reakcije:
Kontrola reakcije polikondenzacije je ključna za svojstva konačnog proizvoda. Temperatura reakcije, vrijeme, količina katalizatora i uslovi (kao što je nivo vakuuma ili protok azota) utiču na molekularnu težinu i fizička svojstva poliestera. Na primjer, više temperature reakcije i duže vrijeme reakcije pomažu u stvaranju poliestera veće molekularne težine, ali također mogu dovesti do razgradnje i nuspojava.
Industrijske primjene:
Kontrolom reakcije polikondenzacije mogu se proizvesti poliesterski materijali različitih svojstava kako bi se zadovoljile različite potrebe primjene. Na primjer, poliester visoke molekularne težine se obično koristi za proizvode koji zahtijevaju veliku čvrstoću i žilavost, kao što su plastične boce i inženjerska plastika, dok se poliester niske molekularne težine koristi za izradu vlakana i filmova.
